编号：CPJS03553
篇名：炭黑增强橡胶复合材料的大变形细观力学模型
作者：李旭； 夏勇；
关键词：炭黑增强； 填充橡胶； 大变形行为； 细观力学模型； 数值模拟；
机构： 武汉理工大学理学院； 清华大学机械工程学院；
摘要： 利用三种不同体积分数的炭黑增强橡胶复合材料准静态力学试验结果,对现有的几种基于均质化方法的"变形放大"细观力学模型的大变形表征能力进行了评估;在此基础上提出了新的"第一不变量放大"关系,并获得了较为合理的预报结果。其次,利用随机序列吸附算法建立了较接近材料真实细观结构的球形颗粒填充数值模型,进行了大变形情况下的三维数值模拟;为考察颗粒聚集效应的影响,还设置了颗粒均匀随机分布和颗粒团聚随机分布两种形式。计算结果与试验数据的对照表明,本文中提出的三维细观数值模型已经能在一定程度上预报填充橡胶的大变形宏观力学行为,且颗粒团聚随机分布模型的预报能力更好一些。这些结果既验证了该模型的合理性,也为进一步的相关研究提供了基础。
